Продольная подовая опора нагревательных печей

 

Изобретение касается металлургической теплотехники, в частности элементов нагревательных печей, и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения заключается в том, что нижняя поверхность рейтера выполнена огибающей наружную поверхность трубы с углом охвата а 50 - 160°, причем боковые ее участки выполнены в виде рамы, ячейки которой заполнены огнеупорной массой, а центральный участокв виде гнезда, представляющего собой вырезы, выполненные с уклоном / 5 - 30° и направленные от боковой поверхности опоры по упора. Верхняя часть рейтера выполнена в виде вставляемых в гнездо выступов, имеющих соответствующие гнезду вырезы и расположенные вдоль оси в шахматном порядке с разрывом. 2 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 27 D 3/02.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ч " (л)

Q1 (. с

О

4 (21) 4782678/02 (22) 04.12.89 (46) 23,05,92. Бюл. № 19 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники (72) В.Г,Ануфриев, Г,А.Михалев и А.А,Сафронов (53) 621.783 (088.8) (56) Справочник конструктора печей прокатного производства, Т, II,- M.: Металлургия, 1970, с. 828, Чертеж Института высоких температур

АН СССР, ¹ RT 1700-5485-1.01.100. (54) ПР040ЛЬНАЯ П040ВАЯ ОПОРА НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ (57) Изобретение касается металлургической теплотехники, в частности элементов нагревательных печей, и может быть исИзобретение относится к области металлургической теплотехники, в частности к нагревательным и термическим печам, и может быть использовано в любых печах, где нагрев изделий производится на охлаждаемых подовых опорах.

Известна продольная подовая опора, состоящая из охлаждаемой подовой трубы с приваренными к ней монолитными рейтерами, например прутками, по которым продвигается нагреваемый металл, и тепловой изоляции.

Такие конструкции рейтера изготовляются, как правило, из углеродистых сталей и поэтому невысокие .20 — 40 мм, при эксплуатации быстро истираются. HepGBHQMepность нагрева заготовок при нагреве на

„„. Ж „„1 735697 А1 пользовано в металлургической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения заключается в том, что нижняя поверхность рейтера выполнена огибающей наружную поверхность трубы с углом охвата а= 50 - 1600, причем боковые ее участки выполнены в виде рамы, ячейки которой заполнены огнеупорной массой, а центральный участок — в виде гнезда, представляющего собой вырезы, выполненные с уклоном P = 5 - 30 и направленные от боковой поверхности опоры по упора. Верхняя часть рейтера выполнена в виде вставляемых в гнездо выступов, имеющих соответствующие гнезду вырезы и расположенные вдоль оси в шахматном порядке с разрывом. 2 ил. таких подовых опорах составляет =7

100 С.

Наиболее близкой к предлагаемому является продольная подовая опора, оборудованная тепловой изоляцией и составным рейтером конструкции ИВТАН, состоящим из нижней части с углом охвата подовой трубы 70, изготовленной из жаропрочной стали Х25Н19С2Л и имеющей специальные выступы, а также верхней части, выполненной из жаропрочного сплава 60ХВЮТ путем заливки на нижнюю часть, Рейтера привариваются к трубе и располагаются вдоль оси трубы с разрывом.

Однако опора не защищает изоляцию верхней части подовой трубы от вибрации, механического и химического воздействия осыпающейся с заготовки окалины. B pe1735697 зультате чего изоляция, прилегающая к рейтеру, разрушается и оголяются сварные швы, с помощью которых рейтер крепится к трубе. Сварные швы под воздействием печных газов и излучения обгорают, крепление нарушается и рейтера опадают с трубы, Кроме того, опыт их эксплуатации показывает, что разрушается (колется1 и веохняя часть рейтера. При этом приходится заменять весь рейтер, что требует больших затрат труда и времени.

Цель изобретения — повышение стойкости и сокращение продолжительности ремонта продольных подовых опор.

Указанная цель достигается тем, что нижняя поверхность рейтера выполнена огибающей наружную поверхность трубы с углом охвата a = 50 — 160О, причем боковые ее участки выполнены в виде рамы, ячейки которой заполнены огнеупорной массой, а центральный участок — в виде гнезда, представляющего собой вырезы, выполненные с уклоном в ф=5 — 30 и направленные от боковой поверхности опоры до упора, верхняя часть выполнена в виде вставляемых в гнездо выступов, имеющих соответствующие гнезду вырезы и расположенные вдоль оси в шахматном порядке с разрывом, На фиг.1 показана предлагаемая продольная подовая опора нагревательных печей, поперечный разрез; на фиг,2 — то же, вид сверху, Подовая опора содержит охлаждаемую подовую трубу 1, тепловую изоляцию и составной рейтер с упором. Тепловая изоляция — двухслойная, наружный слой которой состоит из огнеупорных блоков 2, навешенных на ребра 3 крепления, приваренные к трубе, и внутреннего слоя 4 каолиновой ваты 4. Огнеупорные блоки имеют скосы, являются как бы продолжением наклонного участка рейтера. Тепловая изоляция может быть блочной, заливной,. набивной, как однослойной, так и двухслойной. Рейтер имеет нижнюю и верхнюю части, Нижняя поверхность рейтера огибает наружную поверхность трубы с углом охвата a= 50—

160 . Нижняя часть рейтера состоит из боковых и центрального участков, Боковые участки выполнены в виде рамы 5, ячейки которой заполнены окалиностойкой огнеупорной массой 6. Центральный участок нижней части рейтера выполнен в виде гнезда, представляющего собой вырезы, выполненные с уклоном /=5 — 30, в которые вставляется выступ 7 до упора 8. Вырезы служат для зацепления выступа рейтера с гнездом. Зацепления могут быть выполнены по типу ласточкина хвоста и расположе5

55 ны в среднем сечении по длине рейтера (как показано на фиг.1 и 2), могут быть Т-образные и других типов. Выступ рейтера имеет форму призмы, верхняя поверхность которой спереди и сзади имеет скосы. Форма выступа может быть различной: в виде усеченной пирамиды, конуса, цилиндра и даже сложной формы. Выступы могут быть как цельнометаллические (из жаропрочной стали или сплава), так и футерованные, Нижняя часть рейтера изготовляется из более дешевых (менее жаропрочных) сталей и приваривается к трубе по всему периметру рамки (снаружи и внутри ее), Высота нижней части рейтера 25 — 50 мм, а высота верхней части выступа рейтера может изменяться в зависимости от материала, Так, при цельнометаллических выступах общая высота рейтера 100 мм, а при футерованных 60—

70 мм. Ширина выступа рейтера может изменяться в зависимости от нагрузки, При больших нагрузках (толщина заготовки 320 мм) ширина выступа 100 мм, при малых нагрузках-20 — 30 мм, Длина секции рейтера

250 — 300 мм. Секции рейтера могут располагаться на трубе как вплотную, так и с зазором. Предлагаемая подовая опора может быть выполнена в виде трубы круглого, овального сечения, а также любой другой формы.

Угол охвата а = 50 — 160 нижней поверхности рейтера наружной поверхности трубы определяется конструкцией ее изоляции. В предлагаемой опоре могут использоваться различные типы изоляции: с углом охвата подовой трубы от 180 и до полного ее охвата (до рейтера), Угол охвата в 50 соответствует конструкции изоляции с полным охватом подовой трубы до рейтера. В этом случае рамы нет, а ширина нижней части рейтера совпадает с шириной гнезда рейтера, Угол охвата в 160 соответствует конструкции изоляции с углом охвата подовой трубы в 180О. При этом величина зазора между рамой рейтера и изоляцией равна

10О, что соответствует 10 — 20 мм. Зазор заполнен каолиновой ватой и тем самым амортизирует вибрацию от рейтера к изоляции, Кроме того, зазор необходим при монтаже (демонтаже) как рейтера., так и изоляции, Уклон P-- 5 — ЗОО, с которым верхняя часть-выступ вставляется в гнездо предлагаемого рейтера, определяется величиной нагрузки Р на рейтер. Нагрузка зависит от веса (толщины) заготовки, Уклон Р под воздействием нагрузки Р создает усилие Р», прижимающее выступ к упору. Усилие Р>

1735697

55 должно быть вполне определенным: должно обеспечивать надежность крепления и не должно приводить к слому упора.

Уклон P = 5 является наименьшим, соответствующим наибольшей нагрузке (при толщине заготовки равной 320 мм), а уклон

P = 30 — наибольшим, соответствующим наименьшей нагрузке (при толщине заготовки: 55 мм). При всех других толщинах заготовок уклон лежит между предельными значениями ф = 5 и P = 30, Если величина уклона Р менее 5, то прижимающее усилие Рх уменьшается настолько, что в процессе эксплуатации возможно выпадение выступа рейтера. Если величина уклона более 30, то прижимающее усилие Рх увеличивается настолько, что может сломить упор, Поэтому величина уклона P= 5 — 30 есть величина оптимальная.

Работа предлагаемой конструкции продольной подовой опоры следующая.

B период эксплуатации печи нагревае- мый металл располагается на верхней поверхности выступов 7 рейтеров и оказывает на нихдавление P. При продвижении металла по продольным подовым опорам рейтер вибрирует и с металла осыпается окалина.

При этом вдоль опорной поверхности выступа за счет уклона возникает усилие Рх, прижимающее выступ к упору 8 нижней стационарной части рейтера. Тем самым достигается надежность крепления выступа при работе печи. При ремонтах металл из печи удаляется и нагрузка P на выступ отсутствует, что позволяет, в случае необходимости (вызванной, например, износом выступа), незначительным ударом молотка в сторону, противоположную у"илию Рх, выбить коронку из зацепления и заменить ее на новую. Нижняя часть рейтера приваривается по периметру рамы (как снаружи нее, так и изнутри) к подовой опоре, что усиливает в сравнении с известным крепление рейтера к подовой опоре за счет большего количества сварных швов. К тому же сварные швы, находящиеся внутри ячеек, всегда закрыты изоляцией и не подвергаются разрушающему воздействию печной среды, Изоляция верхней части подовой трубы (огнеупорной массой 6) находится внутри ячеек рамы и не разрушается под воздействием вибрации.

5 Вибрация не оказывает разрушающее действие и на огнеупорные блоки 2 изоляции, поскольку зазор между рейтером и блоками заполнен амортизирующей каолиновой ватой 4. Окалина с нижней поверхности метал10 ла попадает на наклонные поверхности рейтера и изоляции, с которых ссыпается на под печи. Выступы рейтеров располагаются вдоль оси опоры в шахматном порядке и с разрывом, что сокращает и неравномер15 ность нагрева металла.

Как показывает опыт работы печей, оборудованных подовыми опорами предлагаемой конструкции, нижняя часть ее рейтера сохраняется вместе с изоляцией, располо20 женной в ячейках рамы, вплоть до замены опор, а в случае разрушения выступа ее замена происходит в течение нескольких минут, Применение предлагаемой подовой

25 опоры повышает стойкость и сокращает продолжительность ремонта.

Формула изобретения

Продольная подовая опора нагрева30 тельных печей, содержащая охлаждаемую трубу, составной рейтер с упором и тепловую изоляцию, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости и сокращения продолжительности ремонта, нижняя

35 поверхность рейтера выполнена огибающей наружную поверхность трубы с углом охвата а = 50 — 160, причем боковые ее участки выполнены в виде рамы, ячейки которой заполнены огнеупорной массой, а

40 центральный участок — в виде гнезда, представляющего собой вырезы, выполненные с уклоном P = 5 — 30 и направленные от боковой поверхности опоры до упора, верхняя часть рейтера выполнена в виде вставляе45 мых в гнездо выступов, имеющих соответствующие гнезду вырезы и расположенные вдоль оси в шахматном порядке с разрывом.

1735697

Составитель В, Ануфриев

Техред М.Моргентал Корректор С. Шевкун

Редактор Н, Бобкова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1809 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5